Encogimiento

El encogimiento en general es la reducción de volumen de un material o pieza de trabajo sin remover el material o aplicar presión. El encogimiento se produce a través del secado, el enfriamiento o los mecanismos de conversión química o física en el material. El encogimiento debido al secado es a menudo reversible, por lo que el material también puede hincharse.

El encogimiento de la porcelana es una consecuencia irreversible del proceso de sinterización, en el que se calientan materiales cerámicos y minerales de grano fino. Durante la sinterización, las temperaturas están por debajo de la temperatura de fusión de los componentes principales, de modo que se mantiene la forma de la pieza. Esto generalmente resulta en un encogimiento porque las partículas del material inicial se vuelven más densas y los espacios de los poros se llenan. Se hace una distinción básica entre la sinterización en fase sólida y la sinterización en fase líquida. Con este último, también se produce una fusión.

Dependiendo de la estructura del material, el encogimiento también puede ser anisótropo (por ejemplo, la madera durante el secado). Si el encogimiento no es homogéneo (por ejemplo, durante el enfriamiento o el secado del exterior al interior), pueden producirse grietas de encogimiento si los esfuerzos de tracción que surgen en el material superan su resistencia a la tracción. De lo contrario, pueden producirse tensiones temporales o, en el caso de la ductilidad, latentes en el material (tensión residual). Un parámetro para el encogimiento es el valor de encogimiento.

¿Por qué la porcelana se contrae o se encoge?

En la etapa de moldeo por presión, rodaje, giro o fundición, la masa de porcelana está húmeda. Si ahora se elimina la humedad de este cuerpo, el cuerpo se contrae y se comprime. En la segunda cocción se produce un proceso de sinterización que no es reversible. Las materias primas se funden y condensan entre sí, las moléculas de agua se escapan y los espacios porosos se llenan con el mineral fundido.

Según la composición de las materias primas y el método de fabricación utilizado, el cuerpo de porcelana se encoge o se encoge hasta un 16% según Hans Friedl. Este valor de la experiencia probablemente estaba más bien relacionado con la industria de la porcelana alemana, porque a nivel internacional ya hemos encontrado una reducción del 20% y más.

En la foto de arriba, usamos el ejemplo de nuestro plato de pasta enrollado con un Ø de 26 cm para mostrar cómo la eliminación de la humedad cambia enormemente las proporciones de la porcelana. ¡La imagen muestra la misma placa! Abajo antes de la cocción, después del primer secado y, sobre él, se encuentra el producto final terminado. Durante la producción, el plato ha perdido cerca del 15% de su tamaño.

Calcular este encogimiento con precisión para terminar con un cuenco apilado o un plato rectangular del tamaño y altura deseados, donde uno se parece al otro, es lo que hace que la producción de porcelana sea tan exigente. El modelador de un molde de porcelana es en realidad un artesano con formación y habilidades en matemáticas y física.

¿La calidad de la porcelana se ve afectada por el encogimiento?

¡Esta pregunta puede ser respondida con un claro "SÍ"! Aunque el encogimiento de la porcelana se puede derivar de la experiencia, nunca se puede calcular con exactitud. La reacción de las materias básicos de la porcelana son muy diferentes, porque se extraen en su mayoría de materias primas minerales. Así como ningún diamante es como cualquier otro, también lo son el cuarzo, el feldespato y el caolín. Incluso el contenido de quemado de la cocción de un horno de porcelana (calidad del gas) influye en el grado de encogimiento.

Los buenos fabricantes de porcelana de alta calidad supervisan regularmente la composición de las materias primas y su contenido en sus propios laboratorios. De esta manera, tratan de evitar tolerancias de encogimiento indeseables y asegurar una calidad constante.

Ni siquiera las unidades de vigilancia y control control controladas por computadora pueden ajustar el horno con tanta precisión como para excluir o calcular completamente las tolerancias de encogimiento. Los puntos de medición de tales unidades de control siempre están ubicados en las áreas exteriores de los compartimientos de fuego y nunca pueden detectar la atmósfera en los carros de los hornos. Incluso la disposición de las partes huecas y planas afecta considerablemente a la atmósfera del horno.

Las etapas del encogimiento

Según la composición de las materias primas y el tipo de conformación, el encogimiento de la porcelana puede dividirse en las siguientes fases.

Proceso de secado 1-3%
Cocción del bizcocho 10-12%
Cocción dura 12-15%

Proceso de secado 3-5%
Monococción 14-22%

Conclusión

Es debido a las temperaturas de material y de cocción de más de 1.320 °C que la porcelana finalmente siempre sufre deformación. En las muchas décadas de nuestro trabajo por y con la porcelana, nunca hemos encontrado un plato - no importa de qué país o fábrica - que sea perfectamente redondo usando precisión matemática! La porcelana siempre tiene - a veces pequeña y a veces grande - tolerancias de encogimiento. Estos pueden derivarse, como regla general, de la siguiente manera:

La cocción del bizcocho suele reducir tolerancias de encogimiento no deseadas.
Cuanto mayor sea el tiempo de secado, menor será la tolerancia de encogimiento.
Una monococción aumenta las tolerancias de encogimiento.
Una cocción por reducción reduce las tolerancias de encogimiento.
Cuanto más baja sea la temperatura de cocción, más bajas son las tolerancias de encogimiento.
Cuanto mayor sea el tiempo de cocción, menor será la tolerancia de encogimiento.
La mercancía prensada isostáticamente suele encoger menos que los demás.